import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=18 lang=java
 *
 * [18] 四数之和
 */

// @lc code=start
class Solution {
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> res=new ArrayList<>();
        if(nums==null||nums.length<4) return res;
        Arrays.sort(nums);
        for(int k=0;k<nums.length;k++){
            //一级剪枝
            if(nums[k]>0&&nums[k]>target){
                return res;
            }
            //一级去重
            if(k>0&&nums[k]==nums[k-1]){
                continue;
            }
            //下一位
            for(int i=k+1;i<nums.length;i++){
                //二级剪枝
                if(nums[i]>0&&nums[k]+nums[i]>target){
                   break;
                }
                //二级去重
                if(i>k+1&&nums[i]==nums[i-1]){
                    continue;
                }
                //双指针
                int left=i+1;
                int right=nums.length-1;
                while(left<right){
                    int sum=nums[k]+nums[i]+nums[left]+nums[right];
                    if(sum==target){
                        res.add(Arrays.asList(nums[k],nums[i],nums[left],nums[right]));
                        while(left<right&&nums[left]==nums[left+1]) left++;
                        while(left<right&&nums[right]==nums[right-1]) right--;
                        left++;
                        right--;
                    }else if(sum<target){
                        left++;
                    }else{
                        right--;
                    }
                }
            }
        }
        return res;
    }
}
// @lc code=end
